¡Descarga Análisis del dimensionamiento de un muro de contención con gaviones y más Apuntes en PDF de Estructuras y Materiales solo en Docsity!
INTRODUCCIÓN
El buen desempeño de las estructuras es resultado de un buen diseño, por esta razón en esta oportunidad haremos la verificación del dimensionamiento del murode contención a base de colchones de gaviones con el objetivo de verificar si cumple o no con el diseño que garantice el buen trabajo de los mismos como:
- Resistencia al volcamiento
- Resistencia al deslizamiento
- Profundidad de socavación
- La capacidad portante del terreno Así como también verificando los valores obtenidos en campo y el uso de un software GEO5 seguido de ello la comparación de los resultados obtenidos, comotambién el cuidado y mantenimiento de esta e esta estructura.
UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL MURO Son estructuras de sostenimiento de constitución flexible y de forma rectangular prismática, manufacturadas mediante mallas metálicas de dimensiones definidas por el diseño, las cuales al unirse van formando cajas de varias dimensiones y son rellenaos con agregado grueso (piedras medianas y grandes), mayormente de dimensiones que varían entre 15 a 45 centímetros. 1.1. UBICACIÓN El muro está ubicado en un tramo de la vía alto de ventanas a la vereda el cedro en el Municipio de Yarumal Departamento de Antioquia DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA
- En campo se pudo observar que el muro de contención o estructura de sostenimiento propuesta son gaviones.
- También podemos mencionar que en los gaviones se d ebe incorporar mortero para su asentado de manera irregular.
CALCULOS PREVIOS
Cálculo de H: H = [ h + ( b – a ) Tang ] Cos = [ 3.6 + ( 2.60 – 1.00 ) Tang 10º ] Cos 10ºH = 3. m. Cálculo del Peso específico del material de Relleno Utilizamos la fórmula: relleno = [ 1 - ( e / 100 ) ] De la tabla: Material Densidad del Gabión Kg/m^3 Canto Rodado 1, Granito 1, Basalto 1, Ladrillo 1, Ripio 1, Arenisca 1, Piedra Caliza 1,
Tenemos para e= 30% ( valor promedio )Reemplazamos en la fórmula: relleno = 1,800 Kg/m^3 [ 1 - ( 30 / 100 ) ] relleno = 1,260 Kg/m^3 CALCULO DE LOS EMPUJES Para el cálculo de los empujes, utilizamos los gráficos presentados al final del capítulo signados como G-1 y G-2; donde se puede calcular los coeficientes de empuje vertical y horizontal. Para el tipo de suelo granular de baja permeabilidad, le correspondería la curva 2 y un ángulo = 30º, con lo cual obtenemos: Kh = 880 Kg/m^2 y Kv = 430 Kg/m^2 En las ecuaciones de Terzagui: Ph = ( Kh * H^2 ) / 2 = [ 880 Kg/m^2 * (3.82 m.)^2 ] / 2 = 6,421 Kg. Pv = ( Kv
- H^2 ) / 2 = [ 430 Kg/m^2 * (3.82 m.)^2 ] / 2 = 3,137 Kg. CALCULO DEL PESO DEL GAVION W = A * relleno = 6.1 m^2 * 1,260 Kg/m^3 W = 7,686 Kg. CALCULO DE LOS MOMENTOS Previamente se determinan las coordenadas ( d ) y ( s ), las cuales corresponden al punto de aplicación de la resultante del Empuje Total de la ladera, con respecto al punto “O” y serán: d = H/3 - b * Sen = (3.82 / 3) – (2.6 * Sen 10º) = 0.822 0.82 m. s = bCos + H Tang = (2.6Cos 10º)+3.82Tang10º = 3.2341 3.23 m. Luego calculamos las coordenadas del centro de gravedad (c.g.) del gavión:ygg = A 1 y 1 + A 2 y 2 + A 3 y 3 + A 4 y 4 = 1.46 m.
xgg = A 1 x 1 + A 2 x 2 + A 3 x 3 + A 4 x 4 = 1.65 m. AT La distancia “r” entre el punto “O” y el punto “c.g.”, será: r = xcg * Cos + yg * Sen = 1.46 Cos 10º + 1.65 Sen 10º = 1. Por lo tanto, el Momento Volcador se obtiene de: Mv = Ph * d = 6,421 * 0.82 = 5,265.22 Kg-m El Momento estabilizador será: Me = W * r + Pv * s = 7,686 * 1.72 + 3,137 * 3.23 = 23,352.43 Kg-m VERIFICACION AL VUELCO F.S.v = Me / Mv = 23,352.43 / 5,265.22 = 4.44 > 1.5 ok VERIFICACION AL DESLIZAMIENTO Se calcula primeramente la componente normal y tangencial de la resultante respecto de la base: N = Ph * Sen + [W + Pv) Cos] = 6,421Sen10º + [(7,686+3,137) Cos10º] = 11,773.57 T = Ph * Cos - [W + Pv) Sen] = 6,421Cos10º - [(7,686+3,137) Sen10º] = 4,444. Entonces: F.S.d = N / T = 11,773.57 / 4,444.06 = 2.65 > 1.5 ok VERIFICACION DE LOS ASENTAMIENTOS La excentricidad está dada por: e = (b/2)–[(Me– Mv) /N] = (2.6/2)- [ (23,352.43 – 5,265.22) /11,773.57) = - 0.24m. (^) b / 6 = 2.6 / 6= 0.43 > 0.
Se comprueba que el Gavión trabaja a compresión.
PROCEDIMIENTO
PARA EL TALUD AGUAS ABAJO
Se definen los datos básicos en la sección “Proyecto”. Este cuadro contiene campos de entrada para introducir la información básica sobre la tarea a analizar. Ej.: Información del proyecto, descripción del proyecto, fecha, etc. Esta informaciónserá utilizada en el futuro para las salidas de impresión de textos y gráficos En el cuadro de “Configuración” se introduce los estándares y teoría de análisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y coeficientes individuales del análisis. Se introduce las distintas interfaces de suelo dentro del cuerpo del suelo En el cuadro “Suelos” se anotan Las características de suelo se especifican en el programa. Estas características serán detalladas en los capítulos: "Datos básicos", "Aumento de presión", "Foliación" y "Influencia del agua". La introducción de futuros parámetros depende del tipo de análisis seleccionado (estado de tensión: efectivo / total) el cual es configurado en la lista desplegable. En el cuadro “Datos Básicos” introducimos parámetros básicos de suelo: peso unitario del suelo, estado de tensión,ángulo de fricción interna y cohesión del suelo, etc. El valor
particular es obtenido a partir de estudios geotécnicos o de experimentos en laboratorios que nos ha proporcionado la tesis encontrada en la biblioteca.
